Регулятор мощности переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве прецизионного импульсного регулятора моощости электротермических установок, подключенных к сети переменного тока. Цель изобретения - повышение точности работы. Устройство содержит исполнительный орган (И0) 1, входом соединенный с сетью 3 и формирователем 4 синхроимпульсов (ФС), а выходом - с нагрузкой 2-. Выход ФС 4 соединен с входом 5 управления ИО 1, синхронизирующим входом 6 узла 7 управления (УУ) и входом 8 схемы 9 управления интеграторами. Задатчик 10 выходом подключен к информационным входам II, 12 интеграторов 13, 14. Выходы интеграторов 13, 14 соединены с информационными входами 15, 16 схемы 17 аналогового ИЛИ,.выход которой подключен к управляющему входу 18 (Л мз N9 41 СО О Од со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ц 4 Н 02 М 5/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

11(P лР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ a ., Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3665745/24-07 (22) 25.11.83 (46) 07.07,86. Бюл. № 25 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50 †лет Великой Октябрьской социалистической революции (72) П.И. Кравец и В.А. Скаржепа (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 559471, кл. G 05 F 1/66, 1977.

Патент ClllA ¹ 3373330, кл. 318-308, 1968., Авторское свидетельство СССР

¹ 943685, кл. G 05 F 1/66, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1056170, кл. G 05 F 1/66, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 877508, кл. G 05 F 1/66, 1981. (54) РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

„„SU „„1243069 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве прецизионного импульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенных к сети переменного тока. Цель изобретения повыщение точности работы. Устройство содержит исполнительный орган (ИО) 1, входом соединенный с сетью 3 и формирователем 4 синхроимпульсов (ФС), а выходом — с нагрузкой 2. Выход ФС 4 соединен с входом 5 управления ИО 1, синхронизирующим входом 6 узла 7 управления (УУ) и входом 8 схемы 9 управления интеграторами. Задатчик 10 выходом подключен к информационным входам ll, 12 интеграторов 13 .14.

Выходы интеграторов 13, 14 соединены с информационными входами 15, 16 схемы 17 аналогового ИЛИ,.выход которой подключен к управляющему входу 18

1243069

УУ 7. Информационный вход 19 УУ 7 соединен с выходом нагрузки 2, а выход 20 — с управляющим входом ИО 1.

Управляющие выходы 21-24 схемы 9 управления подключены к управляющим входам интеграторов 13, 14.. Введе— ние интеграторов 13, 14, схемы 17 аналогового ИЛИ, схемы 9 управления

Изобретение относиФся к электротехнике и предназначено для использования в качестве прецизионного им.пульсного регулятора мощности электротермических установок, подключенн rx к сети переменного тока.

Целью изобретения является повышение статической точности регулятора за счет компенсации изменения частоты сетевого напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого регулятора мощности; на фиг. 2 — временные диаграммы формирования сигнала управления для узла управления; на фиг..3 — функциональная схема интегратора, аналогово го ИЛИ и схемы управления ими; на фиг. 4 — функциональная схема узла .управления.

Регулятор мощности переменного тока содержит исполнительный орган 1, выход которого соединен с нагрузкой

2, а вход — с сетью 3, Последняя подключена к входу формирователя 4 синхроимпульсов, выход которого соединен с аходом 5 управления исполнительного органа 1, синхронизирующим входом 6 узла 7 управления и входом 8 схемы 9 управления интеграторами, задатчик

10, выход которого подключен к инфор° 3 мацйонным входам 11 и 12 интеграторов 13 и 14, выходы интеграторов соединены с.информационными входами 15 и 16 схемы 17 аналогового ИЛИ, выход аналогового ИЛИ подключен к управляющему входу 18 узла 7 управления, информационный вход 19 которого соединен с выходом нагрузки 2, а выход 20 подключен к второму управляющему входу исполнительного органа 1, управ-. ляющие выходы 21-24 схемы 9 управ.-ления интеграторами подключены к упи укаэанное соединение элементов устройства обеспечивают компенсацию изменения частоты сетевого напряжения благодаря тому, что величина управляющего сигнала для УУ 7 определяется не только величиной задающего сигнала, но и частотой сети. 4 ил. равляющим входам интеграторов 13 и

14. Интеграторы 13 и 14, схема 17 аналогового ИЛИ и схема 9 управления ими могут содержать (фиг. 3) счетный

5 триггер 25 аналоговые ключи 26-33 и усилители 34 и 35 интеграторов. Узел

7 управления исполнительным органом содержит (фиг. 4) измерительный пре= образователь 36 мощности, интегра1О тор 37 и компаратор 38.

Устройство работает следующим образом. формирователь 4 синхроимпульсов из сетевого напряжения (U< ) формиру15 ет синхроимпульсы частотой 21 (фиг. 2) в момент перехода напряжения через ноль. Каждый синхроимпульс включает силовой исполнительный орган I подключая нагрузку 2 к сети, 1 1 сбрасывает в ноль интегратор 37 узла 7 управления и ойрокидйвает: счетный триггер 25 (фиг. 3). При этом в узле 7 управления начинает интегрироваться мощность, поступающая на йа25 грузку 2, результат интегрирования поступает на один из входов компаратора 38, входящего в состав узла 7 управления. На втором входе компаратора 38 присутствует сигнал с выхода

31 схемы 17 аналогового ИЛИ. В момент равенства напряжений на обоих входах компаратора узел 7 управления выдает импульс на выключение исполнительного opraíà 1.

Таким образом, на нагрузке выделяется величина мощности, соответствующая заданной. Управляющий сигнал задания формируется из сигнала задатчика 10 с учетом частоты сетевого на40 пряжения.

В зависимости от состояния триггера 25 один из интеграторов, например

1243069 (2) интегратор 13, в начале полупериода сброшен в ноль (ключи 27 и 28 замыкаются на время импульса), а второй сохраняет наинтегрированный в предыду-. щем полупериоде сигнал. 5

Величина этого сигнала и является управляющей величиной для регулятора мощности, а замкнувшийся ключ 33 передает этот сигнал на вход узла 7 управления. По окончании синхроимпуль- . 10 са первый интегратор 13 начинает интегрировать выходной сигнал задатчика 10, при этом его ключ 26 замкнут, а ключ 29 схемы ИЛИ 17 разомкнут. Интегратор 13 интегрирует входной сигнал до прихода очередного синхроимпульса, а после его прихода в -первом интеграторе размыкается ключ 26, интегратор переводится в режим запоминания, а ключом 29 схемы ИЛИ его сигнал подключается к входу узла 7 управления. Второй интегратор при этом отключается и в течение времени су— ществования синхроимпульса обнуляется, а после окончания синхроимпуль- ZS са переводится схемой управления в режим:интегрирования сигнала задатчика.

Описанный порядок работы интеграторов и. схемы ИЛИ повторяется с при— ходом каждого синхроимпульса.

Таким образом, величина управляющего сигнала для узла управления определяется не только величиной задающего сигнала, но и частотой сети.

Ка фиг. 2 обозначены U — .сетевое напряжение с полупериодами Тс (Тс„ ( (Тс, fc — частота сетевого напряжения; У негр — напряжение интегратора, соответствующее полупериодам напряжения сети (УиитегР (Уинъге <(Uwrezp ) .

При увеличении частоты сети выходной сигнал интеграторов уменьшается, Uqgzgp>, так как уменьшаются дли— тельность.полупериода (ТС ) и врвмя

45 .интегрирования каждым интегратором (фиг. 2). При уменьшении частоты fc. .выходной сигнал интеграторов увеличивается, U цн«р,,так как (фиг. 2) увеличивается длительность полупериода (Тс, ).

При изменении частоты сети выходная мощность регулятора определяется выражением

f

Рьых =14п (l) c ном где U q p — управляющий сигнал;

f „ — номинальная частота сети;

К вЂ” коэффициент передачи регулятора.

Выходной сигнал интеграторов равен 1чпг =2 с нам 11зад J

„i "/, =U а с ном где Б аД вЂ” напряжение задания

Подставляя полученную величину

U sop в выражение (1 ), получаем, что выходная мощность не зависит от текущего значения частоты питающей сети, т.е.

Р ы„=U Д. К. (3)

Таким образом происходит компенсация изменения частоты сетевого напряжения, и тем самым повышается точность работы регулятора.

Формула и з о б р е т е н и я

Регулятор мощности переменного тока, содержащий включенный между входным и выходным выводами силовой исполнительный орган, формирователь синхроимпульсов, вход которого соединен с входными выводами, а выход подключен к первому управляющему входу силового исполнительного органа, узел управления, информационный вход которого соединен с выходным выводом, выход — с вторым управляющим входом исполнительного органа, синХронизирующий вход — с выходом формирователя синхроимпульсов, и задатчик управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности работы, в-него введены два интегратора, информационные входы которых подключены к выходу задатчика управляющего сигнала, схема аналогового ИЛИ, информационные входы которой соединены с выходами интеграторов, а выход подключен к управляющему входу узла управления, и схема управления интегратором и аналоговым

ИЛИ, вход которой соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, а выходы — с управляющими входами интеграторов и схемы аналогового ИЛИ.

1243069!

243069

Составитель Ю. Андреев

Редактор О. Юрковецкая Техред Л.Олейник Корректор С. Шекмар

Заказ 3714/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4